Капролактам способен полимеризоваться с образованием ценного полимера – поликапроамида, отсюда основное его промышленное применение - производство полиамидных (нилоновых) волокон и нитей (полиамид 6), применяемых в производстве текстиля, ковровых покрытий, промышленных нитей для изготовления шинного корда, инженерных пластиков, полиамидных пленок, в небольших количествах может использоваться в образовании полиуретана и синтезе лизина, синтетических кож, пластификаторов, растворителей для красок.